编码激励用于岩石物性超声成像的仿真

数字编码技术在雷达、医学等方面广泛成功应用使得将其引入地震探测中成为可能。本文为将数字编码技术引入地震探测中,进行了岩石物性成像仿真实验。首先讨论了编码超声成像原理,分析了编码技术的规律和特点。其次通过激励Golay码,利用FieldⅡ软件包进行了岩石物性超声成像的仿真,并比较了仿真结果的成像分辨率。结果表明,编码技术是提高超声成像质量的有效方法。结果可用于指导野外编码地震探测。

孤立性囊肿肾脏的混合分布超声仿真研究

目的 3种斑点分布（瑞利分布、莱斯分布和K分布）混合下的孤立性囊肿肾脏的超声仿真研究及性能评价。方法依据肾脏组织结构,分析组织散射点三维特点、超声斑点与组织散射点分布,得到瑞利、莱斯、K分布参数模型,建立组织散点模型。用FIELDⅡ软件对其进行超声仿真。选择45例经超声检查诊断为孤立性囊肿肾脏病变患者,其中男性20例,女性25例;年龄30~75岁,平均年龄51岁。随机抽取30例用于确定组织散射点模型的参数。其余15例用于后续仿真结果的定量统计比较分析。结果通过30例肾脏各参数进行超声仿真,用超声中心频率为5 MHz、换能器为128阵元的线性阵探头对超声射频回波信号经过包络提取、函数插值及对数压缩等处理得到仿真B超图像;同基于传统单一分布散射点模型的仿真结果相比,新方法仿真的肾脏肾髓质、肾皮质、孤立性肾囊肿及囊肿结缔组织回声与实际组织切片一致,也符合临床超声图像的表现。15例临床B超图像验证,仿真回声斑点的分布和各参数值与临床超声各参数一致性更好（P〈0.01）,最大相对误差为0.08,组织结构也更细致分明。结论混合分布构造散射点模型的孤立性囊肿肾脏超声仿真方法具有优越性,仿真效果更为逼真。

ANLResNet网络的前视声呐图像散斑去噪方法

前视声呐(Forward-Looking Sonar,FLS)使用换能器基阵收发声波,通过回波探测水下物体.在浅海环境,由于水下介质的反射、散射与不均匀波动,前视声呐图像极易引入散斑噪声.本文针对前视声呐图像散斑噪声,结合SRResNet与非对称金字塔非局部块,提出了ANLResNet网络用于前视声呐图像去噪,并针对前视声呐图像特性,使用FieldⅡ构建模拟前视声呐图像数据集,对网络进行训练.实验结果表明,本文提出的ANLResNet网络能有效的去除前视声呐图像中的散斑噪声,获得良好的视觉效果.并通过峰值信噪比(Peak Signal to Noise Ratio,PSNR)、等效视数(Equivalent Number of Looks,ENL)、散斑抑制指数(Speckle Suppression Index,SSI)3个图像质量评价指标评价降噪效果.在模拟前视声呐图像去噪上,本文算法相比于传统算法、改进BM3D算法和Autoencoder网络,平均PSNR至少提高了8.12%.在真实前视声呐图像去噪上,本文算法相比于传统算法、改进BM3D算法和SRResNet等效视数至少提高了16.77%,散斑抑制指数至少降低了2.84%.相比于Autoencoder网络等效视数提高了4.30%.本文方法主要用于前视声呐图像去噪,对于其他声学图像的降噪,散斑噪声的抑制上也有一定的应用价值.

一种用于超声成像的快速合成孔径技术

基于多幅图像融合的合成孔径技术在发射和接收过程中均能够实现动态聚焦。所以具有较高的图像分辨率。但是，基于多幅图像融合的合成孔径技术对系统的数据处理、传输、存储能力等有很高的要求，因此难以应用于实际系统中。针对该问题，提出了快速合成孔径技术。该技术利用定点聚焦法取得扫描线数据，再结合基于多幅图像融合的合成孔径技术中的相干样点叠加方法，从而得到高分辨率图像。提出的快速合成孔径技术实现了发射和接收的动态聚焦，并且在一定范围内使分辨率与成像范围无关。利用软件FieldⅡ进行仿真分析，通过与最小方差（MV）法以及基于多幅图像融合的合成孔径技术的比较，验证了快速合成孔径技术的可行性。